[发明专利]一种重金属土壤修复剂及其应用

说明书

本发明提供一种重金属土壤修复剂，由重金属吸附固定剂和土壤调节剂组成，其质量分数比为10：1‑10，所述重金属吸附固定剂由碱式氧化铁‑氧化石墨烯凝胶粉100份、氧化铁‑聚吡咯复合颗粒1‑100份组成，所述土壤调节剂为pH调节剂、疏松剂、矿物源调理剂、保水剂的一种或多种，将所述重金属土壤修复剂直接施放在受污染土壤中即可，本申请所述土壤重金属修复剂的操作简单，修复速度快，对污染土壤的修复效果显著，修复稳定性高。

技术领域

本发明涉及重金属污染修复技术领域，具体涉及一种重金属土壤修复剂及其应用。

背景技术

土壤无机污染物中以重金属比较突出，主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属超标制品等人为因素所致，由于重金属不能为土壤微生物所分解，而易于积累．转化为毒性更大的甲基化合物，甚至有的通过食物链在人体内蓄积，重金属进入人体后悔造成人体机能紊乱，严重危害人体健康，因此，采取有效措施来改善土壤重金属污染迫在眉睫。

目前针对土壤重金属修复的方法可以分为三种：物理方法、化学方法和生物方法，物理方法包括深翻法、客土法等，化学方法包括淋洗法、钝化法等，生物方法包括植物修复法和微生物修复法，其中，钝化法以添加修复剂实现钝化或固定，该法因其操作简便、修复周期短等优点，成为具有较好前景的土壤重金属污染修复技术，但当前的土壤修复剂仍然存在一些缺陷，如修复剂本身存在重金属二次污染、修复剂的组分类型单一、修复效率不足以及修复稳定性问题等。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种重金属土壤修复剂。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种重金属土壤修复剂，由重金属吸附固定剂和土壤调节剂组成，其质量分数比为10：1-10，所述重金属吸附固定剂为碱式氧化铁-氧化石墨烯凝胶粉，所述土壤调节剂为pH调节剂、疏松剂、矿物源调理剂、保水剂的一种或多种；

优选的，所述重金属吸附固定剂由碱式氧化铁-氧化石墨烯凝胶粉和氧化铁-聚吡咯复合颗粒组成，其相对质量比例为100:1-100；

优选的，所述氧化铁-聚吡咯复合颗粒为巯基修饰的氧化铁-聚吡咯复合颗粒；

优选的，所述重金属吸附固定剂作用的重金属为Cr、Cd、Hg、Pb的一种或多种；

优选的，所述pH调节剂为碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、草酸、硫酸亚铁的一种或多种；

优选的，所述疏松剂为滑石粉、粉煤灰、麦饭石、磷矿粉、磷灰石的一种或多种；

优选的，所述矿物源调理剂为膨润土、硅藻土、海泡石、蛭石的一种或多种；

优选的，所述保水剂为壳聚糖、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙二醇的一种或多种；

优选的，所述碱式氧化铁-氧化石墨烯凝胶粉的制备包括以下步骤：

（a）碱式氧化铁制备

采用固相法制备碱式氧化铁，以FeCl₃·6H₂O为铁源、以尿素为羟源入球磨机球磨，FeCl₃·6H₂O与尿素的摩尔比为1:4-6，球磨时间1-3h，球磨完成后，产物经50-70℃水浴陈化12-24h后，蒸馏水洗涤，冻干制得碱式氧化铁；

（b）凝胶粉制备

氧化石墨烯超声分散在蒸馏水中，固液比为1g：1L，加入体系体积20-30%的20wt.%的水合联氨溶液，加入0.8-1倍体系固相物料质量的碱式氧化铁，混合均匀，转移至水热反应釜中，水热温度200-220℃，反应时间6-10h，反应完成、冷却后，蒸馏水浸泡，每12h换水一次至溶液呈中性，得到水凝胶，再冻干粉碎；